ЗАДАЧИ БЖД. Решение. 1 1, т к. расстояние a20м Ответ задачи i h 20 ма задача 4
Скачать 0.99 Mb.
|
Задача 3 Определить значение тока Ih и напряжение прикосновения Uh, если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки (рис.3), на который произошло замыкание фазного провода L1 сети типа IT (линейное напряжение – 380 В), а фазный провод L3 замкнулся на землю (аварийный режим сети). Дано: Rз= 4 Ом, Rзм= 34 Ом, RL1= RL2= RL3= R = 20 кОм; человек находится на расстоянии 40 м от заземлителя; Rh=1 кОм; Rосн= 1 кОм; сеть короткая. Решение: , найдем ток замыкания, для нахождения напряжения заземления: , Тогда Ответ задачи:Ih = 20 мА. Задача 4 Определить значение тока через тело человека, если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки, на который произошло замыкание одного из фазных проводов сети типа TN – C (380/220 В) (рис. 4). Дано: RL1= RL2= RL3= R = 30 кОм; сеть короткая; Rh=1 кОм; R0=4 Ом; RЗ=2 Ом. Заземлитель полушаровой с радиусом r = 0,4 м; человек стоит на земле на расстоянии х =2 м от заземлителя; Rосн= 9 кОм. Оценить опасность поражения человека током, используя первичные критерии электробезопасности. Решение: , теперь найдем напряжение заземления: Напряжение прикосновения равно: , где , , тогда Ток через тело человека: Ответ задачи: I h=5,9 мА. Задача 7 На зануленный корпус электроустановки произошло замыкание фазного провода трехфазной сети типа TN-S напряжением 380/220 В. Требуется определить, при каком значении сопротивления повторного заземления нулевого защитного проводника (PE-провода) напряжение прикосновения для человека, касающегося указанного корпуса, не будет превышать допустимого при времени срабатывания защиты t = 1 с. Дано: сопротивление заземления нейтрали питающего трансформатора RО = 4 Ом, сопротивление провода на участке от трансформатора до места замыкания фазного Rф = 0,2 Ом, сопротивление нулевого провода RРЕ = 0,4 Ом; человек находится на расстоянии более 20 м от заземлителей нейтрали трансформатора и PE-провода; сопротивление изоляции и емкости проводов относительно земли равны соответственно бесконечности и нулю; сопротивление основания, на котором стоит человек, и сопротивление его обуви равны нулю. Решение: Напряжение при прикосновении равно 50 В, при времени срабатывания 1с. Напряжение участка РЕ провода до точки зануления: Напряжение прикосновения: отсюда Ответ задачи:Rп=2,07 Ом. Задача 8 От сети типа TN-C (380/220 В) запитываются три потребителя электроэнергии, корпуса которых занулены. Открытые проводящие части подсоединяются к PEN-проводнику на расстоянии 100, 200 и 400 м от нейтральной точки соответственно. PEN-проводник медный ( =0,018*10-6 Ом*м) сечением 20 мм2. Произошло замыкание на корпус 3. Повторное заземление отсутствует. Два человека касаются 1 и 2 корпусов. Оценить опасность прикосновения для каждого, если известно, что автомат максимальной токовой защиты отключился через 1 сек. Дано: Rh1=Rh2=1 кОм, Rф=0,1 Ом - сопротивление фазного провода до 3 корпуса. Решение: , т. к. замыкание произошло на корпус3. Рассчитаем токи: Следовательно, прикосновение к корпусу 2 опаснее, чем к корпусу 1. Ответ задачи: I h1=43,1 мА; I h2=86,2 мА. Дополнительные задачи: 1.Определить значение тока Ih и напряжение прикосновения Uh, если человек прикоснулся к заземленному корпусу электроустановки, на который произошло замыкание фазного провода L1 сети типа IT (линейное напряжение – 380 В), а фазный провод L3 замкнулся на землю (аварийный режим сети). Нарисовать схему. Дано: Rз= 4 Ом, Rзм= 34 Ом, rL1= rL2= rL3= R = 20 кОм; человек находится на расстоянии 40 м от заземлителя; Rh=1 кОм; Rосн= 1 кОм; сеть короткая. Решение: ток замыкания Iз=Uл /(Rз+ Rзм)=380/(4+34)=10 А напряжение заземления Uз= Iз Rз=10*4=40 В напряжение прикосновения: Uпр= Uз α2 Так как человек находится на расстоянии 40 метров от заземлителя, то α1 = 1. α2=Rh/( Rh+Rосн)=1/(1+1)=0.5 Uпр=40*0.5=20 В ток, протекающий через тело человека Ih= Uпр/ Rh=20/1=20 мА Ответ: 20 мА 2.Два зануленных потребителя электроэнергии питаются от одной сети типа TN – S напряжением 380/220 В. Произошло замыкание фазного провода на корпус второго потребителя, а в это время человек касается корпуса первого потребителя электроэнергии. Нарисовать схему. Определить ток, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к корпусу первого потребителя электроэнергии, при условии, что RL1 = RPE(2) = 0,3 Ом, RPE(1)= RPE(2) /3, R0 = 4 Ом, RЗ = 10 Ом. Решение: Сопротивления участков PE проводника до первого и до второго корпусов можно определить по формулам: Если учесть, что lК1 = 0,3lК2 , то RPE(1) = 0,3RPE(2). При замыкании фазного провода на корпус второго потребителя электроэнергии возникает ток короткого замыкания, который можно рассчитать следующим образом: Ток замыкания на землю, стекающий через повторное заземление, определяется как: При этом значение напряжения нулевой точки относительно земли составит: Значение напряжения прикосновения для человека, прикоснувшегося к первому корпусу, будет равно значению напряжения на этом корпусе относительно земли, которое можно определить из выражения: В итоге искомое значение тока через тело человека, прикоснувшегося к первому корпусу, составит: Ответ: Ih = 22 м Задача № 1 Человек прикасается к исправному фазному проводу сети напряжением 380/220 В, 50 Гц с заземленной нейтралью типа TN-C в аварийном режиме работы. Нарисовать схему. Rh =1 кОм . Rзм =10 Ом. Сравнить опасность прикосновения для двух случаев: R0 =4 Ом ; R0 =∞. Решение: 1) R0 =4 Ом = Ih= 220* (10+4* )/ (10*4+1000*(10+4)) = 0.265 А = Uh = 220*1000* (10+4* )/ (10*4+1000*(10+4))= 265.26 В 2) R0 =∞ = Ih= 220* /(10+1000)=0.377 A = Uh=220*1000* /(10+1000)=377.28 B Вывод: Второй случай является более опасным, т.к. Uh и Ih во втором случае больше. В первом случае человек попадает под напряжение несколько больше фазного, а во втором практически под линейное. Задача № 2 Оцените условия безопасности при последовательном прикосновения человека к фазным проводам сети типа IT при нормальном режиме работы. Нарисовать схему =220 В, Rh=1 кОм; СL1 =СL2 =СL3 =0,5 мкФ; RL1 =RL2 =RL3 =R=60 кОм. Как изменятся условия безопасности, если емкость стремится к бесконечности? Решение: Поскольку активные сопротивления линий равны и емкости тоже равны, то при нормальном режиме работы, ток, проходящий через тело человека для линий будет одинаковым: = = 0.219 A При С - > бесконечности Ih=U/Rh= 220/1000 = 0.22 А Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока: 0,5 – 1,5 мА при переменном токе с частотой 50 Гц и 5 – 7 мА при постоянном токе. Указанные выше значения тока являются границей или порогом, с которого начинается область ощутимых токов. Ток 25 – 50 мА при 50 Гц воздействует на мышцы не только рук, но и туловища в том числе на мышцы грудной клетки. В результате дыхательные движения грудной клетки сильно затрудняются. В случае длительного воздействия этого тока дыхание может оказаться невозможным, после чего через некоторое время наступит смерть от удушья. Этот ток одновременно вызывает сужение кровеносных сосудов, что приводит к повышению артериального давления крови и затруднению работы сердца. Длительное воздействие этого тока вызывает ослабление деятельности сердца и как итог этого – потерю сознания. Ток больше 50 мА вплоть до 100 мА (50 Гц) действует значительно сильнее тока 25 – 50 мА, т. е. явления нарушения работы легких и сердца наступают через меньший промежуток времени. При этом токе, как и при токе 25 – 50 мА, первыми (по времени) поражаются, как правило, легкие, а затем – сердце. Задача С металлического шара с радиусом r = 0,5 м, погруженного в землю на глубину t1 = 3 м, стекает ток Iз = 80 А, который подается к шару по изолированному проводу . Требуетсяопределить потенциал А на поверхности земли в точке А, находящейся на расстоянии х = 3 м от вертикали, проходящей через центр шарового заземлителя, и потенциал заземлителя (шара) з. Удельное сопротивление земли = 90 Омм. Решение: m и n - расстояния от центров действительного и фиктивного заземлителей Ответ задачи: А =270 В; З =1240 В. Задача Потребитель электроэнергии подключен к сети типа IT, произошло замыкание одного из фазных проводов на заземленный корпус. При каком значении сопротивления изоляции напряжение прикосновения человека, касающегося заземленного корпуса, равно длительно допустимому значению. Нарисовать схему. Дано: Uл=380 В; RL1= RL2= RL3= R; Rh=1 кОм; RЗ=4 Ом; сеть короткая; 1= 2= 1. Значение тока стекающего в землю определяем по формуле , где видно что Iз зависит от сопротивления изоляции. Напряжение проходящее через человека : , а по условию задачи оно равно длительному допустимому и равно 36 В. Подставим все в выражение для напряжения получим: Uл/ (√3 *(Rз+ R/3)) * Rз *α1 = 36 Подставив все цифры получим ответ R= 61.3 Ом Два зануленных потребителя электроэнергии питаются от одной сети типа TN-C напряжением 380/220 В. Произошло замыкание фазного провода на корпус первого потребителя, а в это время человек касается корпуса второго потребителя электроэнергии. Нарисовать схему. Определить ток, протекающий через тело человека, прикоснувшегося к корпусу второго потребителя электроэнергии, при условии, что RL1 = RPE(2) = 0,3 Ом, R0 = 3 Ом, RPEN(1)= RPEN(2) /3, RП = RPEN(1)= RPEN(2) /3= 0,3/3=0,1 Ом Iкз= Uф / (RL1+ RPE(1)) = 220/ (0.3 +0.1) = 550 А Ток замыкания на землю: Iз= Iкз * RPE(1) / (R0+ Rп) , где RП = , следовательно Iз = 0 , и напряжение относительно нулевой точки относительно замли тоже =0. Тогда значение напряжения для человека коснувшегося второго корпуса: Uк= Iкз* RPE(2)= 550*0,3 = 165 В Ih= Uк/ Rh=165/1000 = 0.165 А Ответ: 0,165 А |